分子系统的飞秒非线性光谱的理论研究

飞秒非线性光谱的实验研究是探测分子动力学的一个有效工具，近年来有大量的实验报道，但目前相关的理论模拟却只限制在小分子上。本项目将针对实验中报道的分子的泵浦－探测光谱，与光子回声或瞬间光栅相关的四波混频非线性光谱作为模拟对象，将MCTDH方法与分波展开近似相结合，避免了直接计算三阶非线性反应函数，与传统的多维布朗近似方法相比较可以模拟具有多个自由度的较大分子的非线性光谱，通过模拟并与实验中得到的非线性光谱的对比更好地理解在飞秒激光作用下分子的动力学过程。具体地针对光子回声实验中不同溶液中染料分子在多脉冲激发下的峰移，研究跃迁频率在不同谱区间的波动以及与谱运动相关的溶液动力学在实验中的作用。在瞬态光栅实验中，通过模拟分子中的瞬态光栅信号，研究从基态到激发态的振动与转动波函数的动力学过程。我们将通过计算解释实验结果，并将上述方法推广到染料分子吸附在半导体表面组成的异质结系统中。